Контрольная работа: Система охранного видеонаблюдения

Система охранного видеонаблюдения

Оглавление

Введение

. Система охранного видеонаблюдения

.1. Задачи охранного видеонаблюдения

.2 Основные составляющие систем видеонаблюдения

.3 Технологии сжатия и обработки цифровых видеоизображений

Вывод

Введение

Системы видеонаблюдения служат для решения множества задач, основной из которых является обеспечение безопасности объектов и сохранности  материальных и иных ценностей. Они позволяют наблюдателю следить за одним или несколькими объектами, находящимися порой на огромном расстоянии как от места наблюдения, так и от друг друга. В настоящее время системы видеонаблюдения не являются экзотикой. Они находят все более широкое применение в различных сферах человеческой жизни. Примером самой простой системы видеонаблюдения может послужить камера, подключенная к монитору или телевизору , которая позволит наблюдать за автомобилем возле дома или за ребенком в соседней комнате.Системы видеонаблюдения делят на аналоговые или цифровые в зависимости от используемого оборудования. Аналоговые системы видеонаблюдения используют для наблюдения за небольшими помещениями, где информацию с камер записывают на видеомагнитофон. Для обеспечения безопасности более больших и ответственных объектов используют цифровые системы видеонаблюдения, которые, обычно, переходят в комплексные системы безопасности. На сегодняшний день цифровые технологии видеонаблюдения постепенно «теснят» аналоговые по техническим характеристикам и функциональным, но по своей стоимости превосходят аналоговые.

Функции, комплектация и характеристики системы видеонаблюдения полностью зависят от требований, предъявляемых к безопасности объекта.

Функционально-технические требования:

Удаленный видеомониторинг охраняемых объектов через интернет

Автоматическая запись видео при срабатывании датчика движения

Предупреждение об аварийных ситуациях

Оповещение владельца о критических событиях

Запись видео должна происходить в разрешении не менее 720х576

. Система охранного видеонаблюдения

.1 Задачи охранного видеонаблюдения

В наше время видеонаблюдение стало одним  из главных решением задач по обеспечению собственной безопасности и безопасности своего имущества.

Видеонаблюдение - процесс, осуществляемый с применением оптико-электронных устройств, предназначенных для визуального контроля или автоматического анализа изображений.

Система видеонаблюдения - это программно-аппаратный комплекс (видеокамеры, объективы, мониторы, регистраторы и др. оборудование), предназначенный для организации видеоконтроля как на локальных, так и на территориально-распределенных объектах. Локальная система - система, область действия и применения которой ограничена географически территорией здания, предприятия, организации и т. п. На промышленных предприятиях используются локальные системы видеонаблюдения за территорией.

Современные системы видеонаблюдения цифровые.  В основе систем цифрового видеонаблюдения лежит процесс преобразования аналогового видеосигнала в цифровой для последующей обработки устройствами приема, хранения и анализа. Существует возможность передачи цифрового сигнала посредством кабеля, либо с использованием беспроводных технологий, что позволяет реализовывать сложные проекты, где имеются физические или технические ограничения по прокладке кабеля. Отличительными особенностями цифровых систем видеонаблюдения является высокое качество получаемого изображения, интегрируемость с охранными системами, системами контроля и управления доступом. Отдельно из цифровых систем видеонаблюдения выделяют IP видеонаблюдение.

Система должна предоставлять оператору обширный перечень функций:

Осуществление дистанционного наблюдения за подконтрольной территорией и передача данных в специализированные архивы.

Дистанционный контроль и мониторинг состояния системы и оборудования.

Круглосуточный визуальный контроль и мониторинг состояния объекта, своевременное информирование о неисправностях.

Возможность интеграции системы с другими системами.

Запись по тревоге других систем безопасности или детектора движения и формирование архива событий.

Системы IP видеонаблюдения (цифрового видеонаблюдения) в отличии от аналоговых оперируют с цифровых потоком данных. Оцифровка идёт прямо на камере видеонаблюдения. Цифровой сигнал в таких системах обычно поступает на видеосервер или видеорегистратор или напрямую в персональный компьютер, откуда идёт дальнейшая его обработка на сохранение или отображение к примеру.

Следующим шагом в цифровом видеонаблюдении можно назвать системы для работы через интернет. Камеры таких систем не требуют стационарного охранного поста или персонального компьютера для обработки информации. Такие камеры по проводным или беспроводным сетям подключаются к интернету и отправляют видео на сервер, где оно и хранится или обрабатывается в соответствии с настройками и тарифным планом. Переходным шагом к таким системам являются варианты, которые сейчас более популярны - в таких системах цифровые сетевые камеры отправляют свои данные на ПК с которого далее они отправляются на сервер в интернете и далее становятся доступны для просмотра через интернет из любой точки мира.

Такие системы имеют и свои недостатки в сравнении со стандартным цифровым видеонаблюдением, но все они малосущественны. Просто нужно понимать в каких случаях  какие системы использовать. Так, для охраны крупного промышленного объекта не лучшим решением будет использование интернет IP видеонаблюдения в качестве основного защитного барьера. Пост охраны в этом случае должен располагаться на самом объекте для оперативного реагирования. А при наличии поста охраны на месте можно использовать стандартные системы видеонаблюдения. Следующий недостаток - большое количество промежуточного оборудования: канал связи от камеры до интернет-сервера (который может идти ещё и через компьютер), сам интернет сервер, канал связи от сервера до вашего устройства отображения (компьютера, смартфона и т.д.). Не стоит забывать про отказ оборудования - случайный или спровоцированный. Интернет, хакеры, глушители сигнала и т.п.. И последний момент - за использование подобных систем снимается абонентская плата ежемесячно.

.2 Основные составляющие систем видеонаблюдения

В видеонаблюдении на базе IP-технологий  подключение устройств осуществляется на базе стандартной сетевой архитектуры - локальной сети Ethernet. При срабатывании детектора движения IP-камеры по протоколу  TCP/IP сигналы поступают через сетевые коммутаторы на сервер видеоархива и через Wi-Fi маршрутизатор по созданной сети ретрансляционной антенны на ПК охраны.

Цифровая система видеонаблюдения включает в себя:

Локальная сеть. Скорость на участках локальной сети от IP-камер до сетевых коммутаторов, от сетевых коммутаторов до серверов видеоархива и до ПК рабочего места оператора зависит от количества IP-камер и степени сжатия видеопотока.видеокамеры. Количество камер зависит от размеров охраняемого объекта.

Сетевые коммутаторы. Количество коммутаторов зависит от количества IP-камер.

Серверы видеоархива (laptop). Глубина видеоархива (объем жестких дисков) зависит от разрешения изображения, частоты кадров, степени сжатия видеопотока и количества IP-камер.

Маршрутизатор (роутер) со встроенным межсетевым экраном (файерволом) для соединения системы с сетью Internet.

ПК оператора. Количество мониторов зависит от количества видеокамер. на ПК оператора устанавливается специализированное программное обеспечение (ПО) для просмотра и управления IP-камерами.

Главный сервер. Объем жесткого диска зависит от разрешения изображения, срока хранения архивированных данных.

Ретрансляционная антенна. Зависит от нужного размера зоны покрытия сетью.сервер.

Видеокамеры.

Камеры являются основным элементом любой системы видеонаблюдения, потому что именно они формируют изображение. В большинстве случаев камеры выбирают путем анализа требований, которые предъявляются к системе.

Под IP-камерой понимают цифровую видеокамеру, особенностью которой является передача видеопотока в цифровом формате по сети Ethernet, использующей протокол IP. Являясь сетевым устройством, каждая IP-камера в сети имеет свой IP-адрес. В отличие от аналоговых камер, при использовании IP-камер, после получения видеокадра с камеры, изображение остаётся цифровым вплоть до отображения на мониторе.

IP-видеокамеры - это компьютеры в миниатюре, с процессором, оперативной памятью, операционной системой и встроенным ПО. Питание на камеры подается по технологии PoE (Power over Ethernet), которая позволяет передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными, через стандартную витую пару в сети Ethernet. Минимальное разрешение камер составляет 640х480 точек, но многие камеры поддерживают 1280х720, 1920х1080 и выше. Чаще всего скорость смены кадров составляет 25 к/с или 30 к/с, но могут поддерживать 60 к/с и выше. Как правило, перед передачей, полученное с матрицы изображение сжимается с помощью покадровых (MJPG) или потоковых (MPEG-4, H.264) методов видеосжатия. Существуют специализированные IP-камеры, осуществляющие передачу видео в несжатом виде.

Сетевой коммутатор.

Сетевой коммутатор (switch) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов (Узлами могут быть компьютеры, мобильные устройства, IP-камеры, маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы и т.д.) компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.

Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты (Сетевой мост - это устройство, предназначенное для объединения сегментов компьютерной сети в единую сеть).

Сервер видеоархива (laptop).

Сервер видеоархива - это компьютер, предназначенный для управления видеоданными без непосредственного участия человека.

Серверы обладают повышенной устойчивостью к сбоям и возможностью “горячей” замены жестких дисков в составе массива RAID. RAID (избыточный массив независимых жёстких дисков) - массив из нескольких дисков, управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых внешней системой как единое целое. В зависимости от типа используемого массива может обеспечивать различные степени отказоустойчивости и быстродействия. Служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения/записи информации.

При выборе HDD для сервера видеоархива нужно учитывать качество передаваемого видео потока.

Маршрутизатор.

Маршрутизатор - специализированный сетевой компьютер, имеющий два или более сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором. Маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Internet, осуществляя функции трансляции адресов (преобразования IP-адресов) и межсетевого экрана. Межсетевой экран (файервол) - комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами. Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа.

Главный сервер.

Главный сервер - это компьютер, задачами которого является управление всей системой и хранение данных.

Главный сервер должен обладать повышенной устойчивостью к сбоям и готовностью к отказу жесткого диска. Для того, чтобы не потерять данные при отказе HDD мы используем RAID 01. Массив RAID 10 формируется как двухуровневая иерархия различных типов RAID. Нижний слой составляют зеркальные пары RAID 1, которые в свою очередь объединяются в массив RAID 0. Результат - комбинированный уровень RAID 1+0 или RAID 10. Каждый жесткий диск массива RAID 10 входит в одну из зеркальных пар (их количество - от двух до восьми - обозначим как M), поэтому общее количество жестких дисков массива N = 2 ∙ M всегда четное.

Отметим самые характерные особенности RАID 10. Этот уровень не требует каких-либо математических вычислений контрольных сумм на любой стадии его построения или работы. По этой причине ему не свойственна существенная деградация производительности, проявляющаяся в RAID 5 при отказе одного из дисков.10 предполагает, что если диск в любом задействованном зеркальном комплекте откажет, то его содержимое может быть получено с оставшегося диска зеркальной пары. Таким образом, если массив RAID 10 подвергнется максимальному количеству отказов дисков, которое он может перенести, он преобразится в массив RAID 0 из M дисков, не имеющий надежности, но зато очень быстрый.

Массив RAID 10 в нормальном режиме работы позволяет повысить производительность операций чтения за счет параллельного доступа к множественным дискам. По этому показателю он становится равен скорости уровня RAID 0 из N дисков! Например, массив из четырех дисков позволяет считывать последовательность четырех блоков записанных данных одновременно со всех четырех дисков - по одному блоку с каждого диска.10 обычно применяется там, где требуется высокий уровень избыточности. Способность обеспечивать сохранность данных в случаях множественных отказов жестких дисков - фундаментальное качество RAID 10. охранное видеонаблюдение коммутатор маршрутизаторсайт

Веб-сайт  или просто сайт - в компьютерной сети объединённая под одним адресом (доменным именем или IP-адресом) совокупность документов частного лица или организации. По умолчанию подразумевается, что сайт располагается в сети Интернет. Все веб-сайты в совокупности составляют Всемирную паутину. Для прямого доступа клиентов к веб-сайтам на серверах был специально разработан протокол HTTP.

Раньше каждый сайт хранился на своём собственном сервере, но с ростом Интернета технологическим улучшением серверов на одном компьютере стало возможно размещение множества сайтов (виртуальный хостинг). Сейчас сервера для хранения только одного сайта называются выделенными.

Один и тот же сайт может быть доступен по разным адресам и хранится на разных серверах. Копия оригинального сайта в таком случае называется зеркалом. Существует так же понятие оффлайновая версия сайта - это копия сайта, которая может быть просмотрена на любом компьютере без подключения к компьютерной сети и использования серверного программного обеспечения (ПО).

Страницы сайтов - это файлы с текстом, размеченным на языке HTML. Эти файлы, будучи загруженными посетителем на его компьютер, обрабатываются браузером и выводятся на его средство отображения (монитор, экран КПК, принтер или синтезатор речи). Язык HTML позволяет форматировать текст, различать в нём функциональные элементы, создавать гипертекстовые ссылки (гиперссылки) и вставлять в отображаемую страницу изображения, звукозаписи и другие элементы. Отображение страницы можно изменить добавлением в неё таблицы стилей на языке CSS <#"865107.files/image002.gif">, где - глубина цвета.

Цветовое пространство. Представляет собой модель представления цвета, основанную на использовании цветовых координат. Цветовое пространство строится таким образом, чтобы любой цвет был представлен точкой, имеющей определённые координаты. Чаще всего, одному набору координат будет соответствовать один цвет, но для некоторых случаев это не так (например, для модели CMYK, или, например, когда кодируется цветовой тон - данные по тону «закольцованы», и максимальное и минимальное значения совпадают).

Обрабатывают чаще всего следующие типы изображений:

Бинарные изображения. 0 - пиксель «фона», 1 - пиксель «объекта». В качестве промежуточных и окончательных результатов обработки изображения такого типа широко используются в задачах обнаружения объектов, системах считывания текста и штриховых кодов и т.д.;